（管理科学与工程专业论文）连锁经营配送中的车辆调度决策模型研究.pdf

连锁经营配送中的车辆调度决策模型研究 摘要 连锁经营是对传统流通的一次大革命，而连锁经营的生命力在于其配送的 质量。配送是物流中一个重要的，直接与消费者相连的环节。配送在全部物流 费用中占的比例最高，所以节约潜力很大。 车辆调度问题是物流领域中一个重要的研究内容，本文对连锁经营这一新 的业态进行了研究。如何提高配送的质量和车辆的装载率是本文研究的内容。 本文通过综述分析连锁经营企业及其物流配送，引出连锁经营企业的车辆调度 问题，并对其中重要的问题车辆路径问题的国出外研究现状进行了综述。 本文把正向的配送和反向的集货( 或者回收) 综合起来考虑，提出了新的车辆 路径问题的数学模型，并提供了求解该问题的一种方法粒子群算法。最后 在对连锁经营企业车辆调度的作业流程分析的基础上，针对连锁经营企业的特 点，构建了车辆调度决策系统。通过对系统模块的库存控制、需求管理和配送 等组件的分析，给出了系统设计的思路，并对系统评价的指标进行了简单介绍。 关键词：连锁经营；反向物流；车辆路径问题( v r p ) ；粒子群；决策系统 o nd e c i s i o nm o d e lo fv e h i c l es c h e d u l i n gi nd e l i v e r yo f c h a i no p e r a t i o n a b s t r a c t c h a i no p e r a t i o ni st h eg r e a tr e v o l u t i o nt ot h et r a d i t i o n a lc u r r e n c y , a n di t sv i t a l i t y r e s t sw i t ht h eq u a l 时o ft h ed i s t r i b u t i o n d i s t r i b u t i o ni st h ei m p o r t a n tp o r t i o ni nt h e l o g i s t i c s ，a si tc o n n e c t st h ec o n s u m e r sd i r e c t l y d i s t r i b u t i o na c c o n n t sf o rt h eh i g h e s t p r o p o r t i o ni nt h et o t a ll o g i s t i c sc o s t s ，s oi th a sl a r g ep o t e n t i a lt oe c o n o m i z e v e h i c l es c h e d u l i n gp r o b l e mi s 姐i m p o r t a n tr e s e a r c hc o n t e n ti nl o g i s t i c s t h i s p a p e rc a r r yo nt h er e s e a r c ho nt h ec h a i no p e r a t i o n , w h i c hi st h en e ws t y l eo ft r a d e h o wt oi m p r o v et h eq u a l i t yo ft h ed i s t r i b u t i o na n dl o a dr a t eo ft h et r u c k sa r et h e p r o b l e m so ft h i sp a p e r w ei n t e g r a t et h en o r m a ld i s t r i b u t i o na n dt h er e v e r s e c o l l e c t i o n ( o rr e c y c l e ) ，a n dw ep r o p o s et h en e wm a t h e m a t i c sm o d e lo ft h ev e h i c l e r o u t i n gp r o b l e m ，a n dw ep r o v i d eam e t h o dt os o l v ei t , t h i sm e t h o di sp a r t i c l es w a r m o p t i m i z a t i o n i nt h el a s t ，o nt h eb a s i so ft h ea n a l y s i so nt h eb u s i n e s sp r o c e s so f v e h i c l es c h e d u l i n go fc h a i no p e r a t i o n , w ec o n s t r u c tt h ed e c i s i o nm o d e lo fv e h i c l e s c h e d u l i n g w h i c ha i m s 砒t h ec h a r a c t e r i s t i c so fc h a i no p e r a t i o n w ep u tf o r w a r dt h e i d e ao ft h es y s t e md e s i g nt h r o u g ht h ea n a l y s i so fs t o c kc o n t r o l ，d e m a n d m a n a g e m e n ta n dd i s t r i b u t i o ns y s t e m f u r t h e r m o r e ，w ei n t r o d u c et h ei n d e x e so f s y s t e me v a l u a t i o ns i m p l y k e y w o r d s ：c h a i no p e r a t i o n ；r e v e r s el o g i s t i c s ；v e h i c l er o u t i n gp r o b l e m ( v r p ) ； p a r t i c l es w a r mo p t i m i z a t i o n ；d e c i s i o ns y s t e m 插图清单 图2 一l 连锁形态的其他分类5 图2 2 广义物流概念的外延8 图2 - 3 日用品的配送流程1 2 图2 - 4 没有储存工序的食品配送流程1 2 图2 - 5 带有储存工序的食品配送流程1 3 图2 - 6 带有加工工序的食品配送流程1 3 图2 7 没有配送中心的连锁经营配送1 3 图2 - 8 有配送中心的连锁经营物流配送1 3 图3 - il a p 示意图1 5 图3 - 2v r p 示意图15 图4 1p s o 算法最优解的进化情况2 9 图5 - 1 基于v r p 模型的车辆调度决策系统的层次结构3 l 图5 2 车辆调度基本作业流程3 2 图5 3 连锁经营企业物流需求信息流向图3 2 图5 4 运输线路规划的射线旋转法3 3 图5 5 车辆调度决策系统总体框架3 5 图5 - 6 连锁经营企业的v m i 流程图3 7 图5 7 车辆调度决策系统的功能结构图4 0 l 表格清单 表2 - 1 各种连锁形态的特点对比6 表3 - 1 各种优化方法的比较分析表2 0 表4 - 1 客户间距离2 9 表4 - 2 各客户需求、时间窗和完成任务时间2 9 表5 - 1 输入信息与输出信息的关系4 l i v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金匿 王些太堂或其他教育机构的学位或证书面使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签名：秒许呜签字日期：p 6 年厂月9 - n 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆互些太堂 有关保留、使用学位论 文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘， 允许论文被查阅和借阅。本人授权金魍王些太堂 可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 冲喝 导师签名1 功概 f 签字日期： o 年f 月c 妇签字日期：0 6 年厂月j 婚 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话 邮编 致谢 光阴似箭，转眼间我的硕士学习生涯即将过去，在已逝去的日日夜夜里， 无论是在学习、科研，还是生活方面都得到了许多老师、朋友和同学的鼎立相 助，或许感谢的语言是苍白无力的，但所有这些我将永远铭记在心。 首先，要感谢我尊敬的导师何建民副教授! 在近三年攻读硕士学位期间， 何老师不但在课题研究上给了我热心指导而且在生活上也悉心关照。何老师渊 博的知识、严谨求实的治学态度、诲人不倦的指导作风以及勇于开拓的进取精 神，是我今后学习和工作的楷模。从开始收集论文材料到选题、开题直到完成 论文的每个阶段，何老师都严格把关、耐心审阅。同时，何老师对人平和、亲 切，教会了我平易近人的待人处事方式。 其次，衷心感谢刘业政、周永务、倪志伟、李兴国等老师的指导和帮助! 感谢合肥工业大学研究生2 0 0 3 2 5 班的每一位同学，在这个集体中，同学们 赐予了我许多美好而又宝贵的记忆。特别是陈钊、庆升、夏炎、潘生、王艳、 庄学贤，使得我能够在平时学习过程中与他们互相交流、互相帮助、不断提高。 此外，我还要特别感谢庄学贤同学，在论文的撰写过程中给了我许多宝贵的建 议和帮助。 感谢曾同处一个工作室的金琳、沈春生、乔彦伟、崔耿、李艳、方琴芬同 学，还有师弟师妹曹魁、王一红、章蕾、张娜同学等给我的帮助! 衷心祝各位 前程似锦! 最后，特别要感谢父母的养育之恩，是父母亲数十载的辛劳、一如既往地 期待与支持，使我得以完成学业。对他们的感激之情无法言表，我只有在今后 的工作、生活中回报他们的殷殷之情。 江玮瑶 2 0 0 6 年4 月 1 - l 选题的背景和研究意义 1 1 1 选题的背景 第一章绪论 连锁经营是近代产业革命所带来的经济高速发展的产物，是社会化大生产 的产物，它的形成和引进是对传统流通的一次大革命。根据中国投资资讯网的 2 0 0 5 2 0 0 6 年中国连锁经营行业分析及投资咨询报告表明【1 】，2 0 0 4 年中国连 锁经营企业前1 0 0 家连锁企业总计实现销售额4 9 6 8 亿元，比2 0 0 3 年百强企业销售 总额3 5 8 0 亿元增长3 9 ，企业同比增长3 3 。门店总数达 ! i j 3 0 4 1 6 个，1 ：? , 2 0 0 3 年百 强的2 0 4 2 4 个增长了4 9 ，企业同比增长2 8 。营业总面积达2 5 8 0 万平方米，l l 2 0 0 3 年的1 9 0 7 万平方米增长3 5 。员工人数8 1 万人，比上年的6 4 万人增长了2 7 。由 此可见，我国的连锁经营企业获得飞速地发展。 作为“第三利润来源”的物流对经济活动的影响日益明显，越来越引起人 们的重视，成为当前“最重要的竞争领域”。配送是物流中一个重要的，直接 与消费者相连的环节。配送在全部物流费用中占的比例最高，一般综合分析计 算社会物流费用，运输费在其中占接近5 0 的比例，有些产品运费甚至高于产品 的生产费，所以节约潜力很大。 目前针对物流配送的研究成果有很多，但大多是孤立地考虑正向的配送问 题，没有把反向物流集成起来研究车辆运力成本节约问题。本文以连锁经营企 业的配送问题作为研究对象。在日益激烈的市场竞争中，企业的生产和消费要 求以顾客为导向，就会产生日益频繁的订货和送货问题，从而导致车辆配送过 程中空载现象增多，这就给如何节约车辆调度成本提供了研究内容，这就引出 了物流配送过程中的车辆调度问题。本文针对该问题的关键内容展开研究，通 过改进相关算法，构建车辆调度决策模型，使配送中的车辆调度合理化、科学 化和成本最小化，从而提高整个企业的效率与效益。 1 1 2 研究的意义 配送是一种物流活动，它是社会生产力发展到一定阶段对物流提出的客观 要求。连锁经营企业是一种联购分销的企业形式，其经营的好坏取决于物流配 送，而物流配送的关键又在于车辆的合理化调度。 通常在处理回收物流和废弃物物流时，把正向物流和反向物流分隔开来进 行考虑，使得配送车载的装载率很低，同时也加大了物流配送的总成本。本文 研究的车辆调度决策模型将正向物流和反向物流车辆调度问题结合在一起综合 考虑，不仅使车辆的调度更加合理化和智能化，而且有效地提高了企业车辆装 载效率，减少了出行车辆的数量，最终使成本实现最低。 本文的研究意义主要表现在两个方面： 1 将正向物流与反向物流综合起来，研究车辆调度的合理化问题。最大限 度地提高车辆的装载率，减少发车次数，降低企业物流配送成本。在宏观层面， 减少社会不必要的浪费，降低空气和噪音对环境的污染。 2 通过研究发现，连锁总部能够根据店铺的要求，迅速备妥、装载货物， 并用合适的交通工具，以合理的路线，在合适的时间内送达各个店铺，提高连 锁经营分店的店铺利用率。 i 2 研究目的及任务 课题研究内容来自国家自然科学基金项目( 编号：7 0 4 7 1 0 4 5 ) 。研究目的是 追求连锁经营企业的物流成本达到最小化。通过合理地安排运输路线，使运输 工具的利用效率得到充分发挥，实现运输车辆调度决策的科学化与智能化。 研究工作着重解决两个关键问题： 1 车辆路径问题( v r p ) 的扩展及解决方法； 2 物流车辆调度决策模型的建立与应用。 1 3 章节安排 章节安排如下： 第一章：“绪论”。介绍课题研究背景、意义及主要研究内容。 第二章：“连锁经营及物流配送相关知识概述”。介绍连锁经营企业及其业 态特征、连锁经营企业的物流配送方式及特点，连锁经营企业物流与常规企业 物流之间的分析比较。 第三章：“物流配送中车辆调度决策模型的研究现状”。对车辆调度决策模 型研究现状进行综述和分析，引入并介绍车辆路径问题( v r p ) 。 第四章：“连锁经营物流中车辆路径问题及求解方法”。本章是研究工作的 重点内容。阐述构建车辆路径问题的数学模型是基础，改进基本粒子群算法是 关键。通过改进算法的研究工作获得更好求解效果，并通过算法验证分析说明 改进算法的成效。 第五章：“连锁经营企业车辆调度决策系统的构建”。在对连锁经营企业车 辆调度的作业流程分析的基础上，针对连锁经营企业的特点，构建了车辆调度 决策系统。通过对系统模块的库存控制、需求管理和配送等组件的分析，给出 了系统设计的思路。并对系统评价的指标进行了简单介绍。 第六章：“结论与展望”。课题研究工作的结论和成果总结，并对下一步的 研究工作提出了初步设想与展望。 2 第二章连锁经营及物流配送相关知识概述 2 1 连锁经营企业及其业态特征 2 1 1 连锁经营及连锁经营企业 所谓连锁，是指一个商业集团以同样的方式、同样的价格，在多处同样命 名( 店铺的装修甚至商品的陈列也都差不多) 的店铺里，出售某一种( 或某一 类、某一品牌) 商品，或提供某种服务，这些同时经营的店铺就被称为连锁店， 这种经营模式则被称之为连锁经营。【2 】 连锁的含义可分为经济学上的定义和统计学上的定义。就经济学的意义而 言，连锁是在统一所有权或统一战略决策下的，批零一体化的多店铺体系。美 国最新企业管理大辞典把连锁商店定义为由一个或两个以上所有权和管理 权集中的零售机构所组成的，通常是大规模的零售商店。美国贸易法规规定： 连锁商店是至少有在一家总店控制下的1 0 家以上的经营相同业务的分店。【2 】 连锁经营把独立、分散的商店联合起来，形成覆盖面很广的大规模销售体 系，其实质是将社会化大生产的分工理论运用于商业领域，并通过企业形象的 标准化，经营活动的专业化，管理方式的规范化及管理手段的现代化，使复杂 的商业活动在职能分工的基础上，实现相对的简单化，从而实现规模效益。作 为一种现代化的经营形式，连锁经营与其它经营形式相比存在着明显的区别， 它具有统一化、规范化和现代化的管理，渗透力强，扩张速度快，能迅速实现 企业的国际化和集团化。 连锁企业的统一化管理主要表现在企业形象的统一化、商品服务的统一化 和采购、配送等方面的统一性。连锁经营企业通常都具有统一的商标、统一的 建筑形式、统一的形象设计、统一的环境布置等，各分店经营的商品种类、商 品定价、营业时间、售后服务、以及处理顾客抱怨的方式都基本一致，采购、 配送、财务等方面也都由总部统一操作。网 连锁经营的基本特征，集中表现在四个原则上，即经营上的分工原则、管 理上的3 s 原则、物流上的集中配送原则、信息上的网络化原则。【4 l 2 1 2 连锁经营的类型与业态特点 一、连锁经营的类型 连锁经营有多种分类方法，其中比较有代表性的分类方法有两种，一种是 美国式分类，另一种是日本式分类。 1 美国式分类闭 按连锁经营制度的创始国，也是连锁经营王国美国的分类：连锁经营 可分为两大类：一种是“商标商品的连锁经营”( p r o d u c ta n d t r a d ed a m ef r a n c h i s i n g ) ，简称p & t 型连锁，另一种是“营利公式的连锁经营”( b u s i n e s sf o r m a t f r a n c h i s i n g ) ，简称b f 型连锁。闭 ( 1 ) 商标商品连锁经营( p t 型) 。“商标商品的连锁经营”是传统的连锁 经营型式，加盟店和加盟总部的关系就像他们的经销商或代理商。加盟店专门 用来销售某一家公司的产品，甚至某一公司的特点产品。从总公司得到的只是 商品的供应和商标的借用。典型的这种连锁形态如客货汽车经销商( 如专卖通 用汽车、福特汽车等) 、加油站( 如专卖艾克森汽油、壳牌汽油) 以及饮料经 销商( 如专卖可口可乐的所有饮料) 等。 由加盟店的个数及所占的营业额比重可以明显看出，这类商标商品连锁店 正逐渐减少，国内有所谓的“供货连锁”即属此型。 ( 2 ) 营利公式的连锁经营( b f 型) 。“营利公式的连锁经营”是较新型的 加盟方式，也是一般所指的连锁经营店。因为它除了提供商品、商标外，还提 供给加盟店全套的管理和销售制度甚至财务上的沟通。这种连锁以快餐厅为代 表，如麦当劳、肯德基等都是此中的佼佼者。 2 日本式分类 美国由于流通系统比较简单，其连锁经营型态的分类也比较简单明了；日 本独特的流通系统比较复杂，因此也有一套它自己的分类方式。【2 】 连锁经营按所有权和经营权的集中程度划分为三种类型：正规连锁、特许连 锁和自由连锁。 正规连锁，也叫直营连锁和联号连锁，是连锁店的基本形态，国际连锁商 店协会对正规连锁的定义为：正规连锁是以单一资本直接经营1 1 个商店以上的 零售业或餐饮业组织。正规连锁多为大型企业和店铺，连锁总部对店铺拥有全 部所有权、经营权、监督权，实施人财物与商流、信息流、物流、资金流等方 面的集中统一管理，各分店实行标准化经营管理，其业务按总部指令行事。【3 】 特许连锁又称特许经营、契约经营和加盟连锁。它是连锁经营的一种主要 形式，被认为是未来零售业的发展方向。特许连锁的核心是特许权的转让，总 部是转让方，加盟店是受让方。转让方在特定期间内对其所提供的商品、服务 或经营技术有独立的经营权，并对受让方在经营上有持续控制的权利。【3 l 自由连锁又称自愿连锁、任意连锁。它不是由一个大企业开设许多分店， 而是由许多独立的商店自愿联合起来进行共同活动的联合组织。成员企业保持 自己的经营自主权和独立性，连锁总部遵循共同利益的原则，统一组织进货， 协调各方面关系，联合中小商业企业一起对抗大资本零售商的竞争。【3 】 3 其他分类方式 连锁经营还有其他分类方式。按照发起者的性质、连锁经营的地区及连锁 经营的行业与店铺来划分。如图2 1 所示。 4 磅匿匿匿 嚼 图2 1连锁形态的其他分类1 5 】 二、连锁经营企业业态 现在零售范围相当广泛，它不仅包括经营各种商品的综合性商店，如百货 店、超市等，也包括专卖某一类商品的商店，如服装店、餐饮店，甚至是某一 品牌的专卖店，如专卖某一化妆品、汽车品牌的商店，此外还包括出售服务的 商店，如旅店及修理店等。因此进行连锁经营面临的第一个要解决的问题就是 行业和业态的选定。【5 】 业态即为营业形态，是对零售业店铺面积、店址和区位及零售方式的统称， 迄今为止，国内外主要有如下连锁业态存在。 ( 1 ) 便利店。便利店的主打商品是食品一类的快速消费品。 ( 2 ) 超市。超市是以自助服务方式销售商品的商店。 ( 3 ) 专业店和专卖店。专业店集中销售一条产品线，其产品组合窄而深， 针对特定目标市场。专卖店是只销售一个牌子产品的商店。 ( 4 ) 变量店或量贩店。变量店是经营较宽的产品线，以低价或流行价格出 售产品。 ( 5 ) 百货店。百货店是一个大型的零售单位，经营的产品组合宽而深。 ( 6 ) 折扣店。在产品组合上类似百货店，但较之百货店缺少时髦感，相当 低的营运成本率。 ( 7 ) 仓储式会员店。采用的零售方式介于批发和零售之间。 ( 8 ) 厂家店。厂家店是指由制造商所拥有的，用来销售企业停产时的产品， 或客户取消了订单的产品，以及次品等的商店。 三、连锁企业特点比较 连锁经营因其独特魅力风靡全球，原因有以下几点。 ( 1 ) 连锁经营把分散的经营主体组织起来，具有规模优势。 ( 2 ) 连锁经营都要建立统一的配送中心。 ( 3 ) 连锁经营容易产生定向消费信任或依赖。 ( 4 ) 消费者在商品质量上可以得到保证。严格规范、统一管理的连锁店，能 统一进货渠道、直接定向供应，有利于杜绝形形色色假冒伪劣商品入门，这也 是连锁店蓬勃发展、深得民心的一大现实因素。嘲 我国对连锁经营企业的分类采用的是日本的分类方式，即连锁经营包括正 规连锁、特许连锁和自由连锁3 种形式。表2 一l 详细描述了各种连锁形态的异同 点。 表2 1 各种连锁形态的特点对比 类型 正规连锁特许连锁自由连锁 项目 外观形象完全一致 完全一致基本一致 同一所有者( 即属总 所有权 门店经营者门店经营者 部所有) 经营权总公司统一控制 经营自主经营自主 资金总部出资加盟店出资加盟店出资 以总部为主，加盟店参考总部意旨，门店 决策总部作出 为辅 有较大自主权 商品供应来源 经由总部供应经由总部供应 自由制定 价格管理总部规定原则上总部规定自由制定 健销总部统一实施总部统一实施自由加入 教育培训全套诩绦垒套诩练自由利用 总部对门店的指导按照营运手册实施按照营运手册实施仅要点式地指导 总部与门店的关系完全一致完全一致基本一致 合同约束力总部规定强硬松散 合同规定加盟时间无多为5 年多为1 年 管理致，控制力强，经营有效率开店速度快，获益极 优点 稳固中央，接近顾客，投资成本低 稳定，资本投资小， 获利性高未来风险少 广结善缘 管理难度大，人员易容易生纠纷 控制力不强，一致性 缺点 老化，获利逐年少有投资风险 较差，易互相摩擦， 未来风险多 形象维护难 资料来源：徐印州( 2 0 0 4 ) 【5 j 2 1 3 一般经营企业与连锁经营企业的异同比较 由连锁经营定义可以看出：连锁经营与传统商业经营方式有显著区别。具 体表现在以下几个方面。 2 1 ( 1 ) 定义不同 连锁经营即公司连锁，是同一资本所有、经营同类商品和服务的组织化零 售企业集团；而传统商业经营是商业企业集团下属企业独立经营模式，由总部 6 投资扩建的分店，此种分店有较大的自主权。 ( 2 ) 特点不同 连锁经营的分店必须有统一的经营风格，而且分店不独立，与总部具有协 作关系，特别强调总部与分店的互动关系；但是传统商业经营的分店都独立动 作，没有形成统一的经营风格，偏重于差异化经营。 ( 3 ) 经营范围不同 连锁经营一般以流通业和服务业为主。而传统商业经营则涉及诸多行业。 ( 4 ) 运作方式不同 连锁经营需足够的资金和合适的业态类型，同时需受总部约束；而传统商 业经营一般总部掌握分店的所有权，经营决策有较强自主性。 ( 5 ) 法律关系不同 连锁经营分店与总部的关系依各种模式而定；而传统商业经营分店属于总 部所有。 ( 6 ) 发展方式不同 连锁经营扩大规模只需有市场、有资金，总部必须有成熟的运行模式和专 有技术；而传统商业经营扩大规模取决于企业集团的决策。 2 2 连锁经营中的物流配送问题 2 2 1 物流基本概念 1 物流的定义【7 】 对于物流，不同的学者有不同的解释。有的从管理学出发，把物流看作是 企业管理的一部分；有的从营销学的角度考虑，把物流作为商品流通的一部分； 有的从系统论的角度，把物流看作是供应链的一部分；有的从工程学角度强调 物流的技术性、网络性；还有的从宏观经济的角度，把物流看作是经济运行的 模式。由于物流的形成和发展具有随经济发展和技术进步而渐进的特点，因此， 物流概念的定义也具有阶段性、多样化和不固定的特点。 2 0 0 1 年4 月，我国关于物流的第一个基础性国家标准物流术语( g b t 1 8 3 5 4 - 2 0 0 1 ) 正式发布，该标准对物流l o g i s t i c s 定义如下： 物品从供应地向接收地的实体流动过程。根据实际需要，将运输、储存、 装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等基本功能实现有机结合。 到目前为止，虽然有了众多物流定义，但物流是一个发展中的概念，仍需 继续研究探索以不断完善。按照供应链的顺序，广义物流概念的外延如图2 2 所示。 7 l _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 卜 回收物流与废弃物流 图2 - 2 广义物流概念的外延 2 正向物流 传统意义上研究的物流我们在这把它称为正向物流，指的是除回收物流和 废弃物流之外的采购物流、供应物流、生产物流和流通物流，就是指从供应地 到消费地的实体商品、服务及信息的流动。 3 反向物流 以达到资源再生、物流增值和成本节约为目的，产生了一种从消费者回到 生产商的新型物流，这种与供应链传统物流相反的物流就是反向物流。反向物 流包括回收物流和废弃物流。反向物流与正向物流相比，多了分类和处理的环 节。 2 2 2 反向物流概述 1 反向物流的概念及产生背景 所谓反向物流( r e v e r s el o g i s t i c s ) ，美国物流管理协会( c l m ) 将其定义 为；反向物流是对原材料、加工库存品、产成品以及从消费地到起始地的相关 信息的高效率、低成本的流动而进行规划、实施和控制的过程，从而达到回收 价值和适当处置的目的( b e l t r a n ，2 0 0 2 ) 。美国反向物流执行委员会主任r o g e r s 博士和t i b b e nl e m b k e 博士在其1 9 9 9 年出版的第一本反向物流著作( g o i n g b a c k w a r d s ：r e v e r s el o g i s t i c st r e n d sa n dp r a c t i c e s ) ) 中对反向物流的定义 是：反向物流是指物品从其消费地向其上一级来源地的流动过程，流动的目的 在于补救物品的缺陷、恢复物品价值或使其得到正确处置。我国物流术语 中认为反向物流包括回收物流和废弃物流两大类。所谓回收物流是指不合格物 品的返修、退货以及周转所使用的包装容器从需方返回到供方所形成的物品实 体流动，废弃物物流是指将经济活动中失去原有使用价值的物品，根据实际需 要进行收集、分拣、加工、包装、搬运、储运等，并分送到专门处理场所时所 形成的物品实体流动。【8 l 综上所述，反向物流是关于产品、产品运输容器、包装材料及相关信息， 从其最终目的地沿供应链渠道“反向的”流动过程。【9 】 随着科学技术的进步和人们生活水平的提高，人们对商品多样化和个性化 s 的要求愈来愈高。因此，商品更新换代的速度愈来愈快，这就导致被淘汰和废 弃的物品愈来愈多。同时随着资源的紧张，企业和政府对废旧物品越来越重视 和关注，开始筹备和建立反向物流系统，组织反向物流，这无疑对提高资源的 利用率具有重大的意义。1 1 2 反向物流的发展现状惮1 尽管反向物流的定义各异，但这并不影响反向物流的迅速发展。全球反向 物流发展呈现出如下特点：( 1 ) 反向物流成本在整个物流成本中的比重不断增 加。以美国为例，1 9 9 9 年美国反向物流成本占物流成本的5 ，到2 0 0 1 年，该 比重翻了一番，大约为1 0 。( 2 ) 全球回收物流市场价值呈现出逐年增长的趋势。 1 9 9 4 年全球回收物流市场价值为1 2 6 4 11 亿美元，1 9 9 6 年为1 5 2 5 8 6 亿美元， 1 9 9 8 年为1 8 4 5 2 8 亿美元，2 0 0 0 年为2 2 3 5 8 2 亿美元，年增长率达到8 5 。 ( 3 ) 反向物流在各个国家之间发展不平衡。日本、德国、美国等西方发达国家物 流发展历史相对比较长，因而反向物流发展比较迅速，而发展中国家由于受反 向物流发展环境和反向物流技术等的影响，反向物流发展比较缓慢。 我国作为一个发展中国家，反向物流的发展t c j t 日t j 起步，如何更好更快地发 展反向物流进而构建节约型社会，促进社会全面进步是迫在眉睫的问题。为此， 我们有必要向反向物流发展得比较快的西方发达国家学习，借鉴他们的先进经 验以指导我国反向物流的发展。 3 反向物流的成因分析【1 1 】 1 1 ) 来自顾客的退货行为 任何企业，即使是包括全球5 0 0 强在内的跨国公司，都会面临顾客的退货 问题。由于经济发展朝着全球化方向运作，纯粹的本国制造和物流活动已颇为 少见，大规模的生产和配送运输及存储环节都会造成商品、半成品、原材料和 零部件的缺陷和瑕疵，造成递送商品的错位等，这里不仅有人为的因素，亦受 制于非人为因素。常见的退货原因有：存在质量问题；数量有偏误；错误的递 送对象；维修退回等等。从零售终端来看，这种现象的比率较高，如顾客购买 手机、d v d 影碟机等都有可能出现正常退货的现象。 ( 2 ) 来自供应商的产品召回行为 产品召回制度源于2 0 世纪6 0 年代的美国汽车行业。经过多年实践，美国、 日本、欧洲、澳大利亚等国对缺陷汽车召回都已经形成了比较成熟的管理制度。 近几年随着消费者地位的上升，消费者权益增加，产品召回现象从最初的汽车、 电脑迅速蔓延到手机、家电、日用品等各行业。常见的有；缺陷商品召回、生 产报废与副产品回收、包装物回收等。为了维护企业的核心竞争力，企业需要 通过有效的反向物流管理来降低召回损失。 ( 3 ) 来自国际和法律的环境保护因素 经济全球化的推进也让各国开始密切关注环境保护问题，各国都从自身可 9 持续发展的目标出发，对破坏环境的商品及商晶包装制定相关法律进行严厉监 控。所以，环保因素引致的反向物流往往涉及社会责任感和企业道德问题，因 而也就出现了所谓的“绿色物流”概念。 4 反向物流的特征 反向物流作为企业价值链中的一环，与正向物流相比，在流动对象、流动 目的及活动处理方式等各方面都有较大的差异。具体表现为以下几方面。1 9 】 ( 1 ) 流动的逆向性； ( 2 ) 反向物流的不确定性； ( 3 ) 反向物流的缓慢性； ( 4 ) 反向物流的复杂性； ( 5 ) 处理费用的昂贵性； ( 6 ) 价值的非单调性。 在研究车辆调度决策问题中，主要是考虑反向物流与正向物流结合问题。 2 2 3 连锁经营中的物流特点 连锁经营物流的特点主要表现在以下几个方面【1 2 1 。 ( 1 ) 增值性。在连锁经营中，连锁企业物流活动不仅能够支持连锁终端的 销售顺利实现，而且还能够创造出物流活动的新增价值。 ( 2 ) 复杂性。连锁经营的点多面广规模大，面对众多的客户，经营着成千 上万种商品，涉及订购、进货、运输、储存、保养、加工和配送等物流环节， 受到多种因素的影响，这就会使得连锁经营的物流复杂性增加。 ( 3 ) 系统性。连锁企业的物流大多是以总部为中心开展采购、运输、保管、 包装和配送等物流活动的。连锁企业的总部与分部、物流过程与生产和销售过 程、各功能要素之间存在着相辅相成的有机联系，任何一个环节出现问题，就 会影响整个系统的运行。 ( 4 ) 以配送管理为中心。近年来，连锁经营在商品流通领域发展最快，所 占的比重也最大，零售业则更显著。零售企业的经营特点是品种多、批量小、 交易频繁和需求变化大，这就要求物流系统能根据消费需求把商品及时配送到 各销售点，以满足消费者的需求。 连锁经营企业的物流相对于常规企业的物流而言，它更具有规模性。此处 研究的连锁经营企业主要指零售连锁经营。连锁经营的配送具有多批次，少批 量的特点。连锁经营的物流管理应该以配送管理为中心，因此物流配送中的车 辆调度问题成为物流管理中的核心问题之一。 2 2 4 连锁物流配送方法及流程 一、连锁物流配送方法 1 0 配送是按用户订货的要求，以合理的送货形式，在配送中心或其他物流据 点进行货物配备，以合理的方式送交用户，实现物品最终配置的经济活动。配 送作为一种现代流通组织形式，是集商流、物流、信息流于一身，具有独特运 作模式的物流活动。 配送的分类方式有很多，主要有以下几种 5 1 ： 1 按配送据点的不同分类； ( 1 ) 配送中心配送。这种配送的据点是配送中心，规模大，有一套配套的 实施配送的设施、设备和装备等。 ( 2 ) 仓库配送。它一般是以仓库为据点进行的配送。 ( 3 ) 商店配送。这种配送的据点是商业或物资的门市网点。 2 按配送时间和数量的多少分类 ( 1 ) 定时配送。这种配送是按规定的时间间隔进行配送，每次配送的品种、 数量可按计划执行。 ( 2 ) 定量配送。它是指按规定的批量在一个指定的时间范围内进行配送。 ( 3 ) 定时定量配送。这种方式是按照规定的配送时间和配送数量进行配送， 兼有定时和定量配送的特点。 ( 4 ) 定时定路线配送。它是在规定的运行线路上制定到达时间表，按运行 时间表进行配送，用户可按规定路线站和规定时间接货，或提出其它配送要求。 ( 5 ) 即时配送。这种配送是完全按用户提出的配送时间和数量随时进行配 送，它是一种灵活性很高的应急配送方式。 连锁经营企业作为商业企业，它的配送与其他类型的企业有着明显的不同。 这里研究的连锁经营企业特定为零售连锁经营企业，因为零售连锁经营企业销 售的产品很多很杂，有日用品、食品及其他各种商品。因此，连锁经营企业的 配送有区别于一般企业的配送方式。 二、连锁物流配送流程 物流配送有其自身的流程，零售连锁经营企业的配送流程有以下几种。 1 2 1 1 一般商品流程 配送的一般流程是：进货一储存一分拣、配货一配装一送货。每 个流程的作业内容如下所述。 ( 1 ) 进货。即组织货源。主要有2 种方式：一种方式是订货或购货，表现 为配送主体向生产商订购货物，由后者供货。另一种方式是集货或接货，表现 为配送主体收集货物，或者接受用户所订购的货物。 ( 2 ) 储存。即按照用户提出的要求并依据配送计划将购到或收集到的各种 货物进行检验，然后分门别类地储存在相应的设施或场所中，以备拣选和配货。 储存作业一般都包括这样几道程序：运输一卸货一验收一入库一保管 一出库。储存作业根据产品的性质、形状差异采取不同的形式。有的是利用仓 库进行储存，有的是利用露天场地储存，特殊商品( 如液体、气体) 则需储存 在特制的设备中。为了提高储存的作业效率及使储存环节合理化，目前，许多 国家普遍采用了先进的储存技术和储存设备。例如，采用“先进先出”的储存 方式进行作业，利用贯通式货架、重力式货架和计算机储存系统等储存货物。 ( 3 ) 分拣、配货。分拣和配货是同一个工艺流程中两项有着紧密关系的经 济活动。有时，这两项活动是同时进行和同时完成的( 如散装物的分拣和配货) ， 如今，随着高新技术的开发和广泛应用，我国的分拣、配货作业大多采用机械 化或半机械化方式操作，自动化的分拣、配货系统已在不少国家的配送中心建 立起来，并且发挥了重要作用。 ( 4 ) 配货、送货。主要包括这样几项活动：搬运、配装、运输和交货。其 作业程序是：配装一运输一交货。送货是配送的终结，故在送货流程中除 了要圆满地完成货物的移交任务以外，还必须及时进行货款( 或费用) 结算。 在送货这道工序中，运输是晟主要的经济活动。因此，在进行送货作业时，选 择合理的运输方式和使用先进的运输工具，对于提高送货质量至关重要。 2 特定商品流程 ( 1 ) 日用品配送流程 日用品品种及规格繁多，市场需求呈多品种、小批量状态。这类产品有确 定的包装，可以集装、混装、混载。因此，配送流程中必然要求经过理货、配 货、配装的工序。由于日用品的包装中往往另有小包装，所以在这类产品的配 送中很少出现流通加工这个环节。从整个配送流程来看，日用品配送是一种标 准化的配送模式，如图2 - 3 所示。 图2 3 日用品的配送流程 ( 2 ) 食品配送的流程 食品的品种规格很多，形状各异，又有保质、保鲜期等因素的影响。因此， 食品配送流程也较多，主要有以下3 种： 没有储存工序的食品配送。这类食品通常保质期较短，保鲜要求高。货 物组织到后，很快进行分拣、配货，然后选用合适的方式快速送货。其工艺流 程如图2 - 4 所示。 图2 4 没有储存工序的食品配送流程 带有储存工序的食品配送。保质期较长或销售量非常大的食品，可大量 组织进货，先进行储存、保管，然后根据门店的订单进行分拣、配货、配装。 其工艺流程如图2 5 所示。 图2 - 5 带有储存工序的食品配送流程 带有加工工序的食品配送。有些食品集中到仓库后，要先进行初) j n t ， 如分装货物( 将大包装改为小包装) 、冷冻货物、等级分类、去杂质( 如蔬菜去 根、鱼类去头和内脏等) 、配制半成品等，然后衔接其他工序。其工艺流程如图 2 - 6 所示。 图2 6 带有加工工序的食品配送流程 2 2 5 物流配送是连锁经营的核心 连锁经营企业大多从事零售和服务业，因此具有比较多的供应商和门店。 在物流配送系统中，物流配送中心的成立可有效的简化配送程序与减少配送的 频率，以m 个供应商和n 个门店为例，传统的配送模式是假设n 个门店的需求都 是由m 个供应商自行配送，再加上反向物流配送，则一共有( 2 x m x n + m ) 次的 运送，如图2 - 7 所示。假设零售商与供应商之间通过一个物流配送中心来配送， 则只需2 x ( m + n ) + 1 次配送，如图2 8 所示，如此一来即可减少( 2 x m x n + m ( 2 x ( m 十 n ) + 1 ) 的配送次数，当供应商与零售商数目越多，节省的配送次数也就会越多。 匿：j 净 _ 正向流，反向流+ 废品流 图2 7 没有配送中心的连锁经营配送 。，乜圃 i ：一丘圃 ； 、伍圃 叫正向流反向流+ 废品流 图2 8 有配送中心的连锁经营物流配送 第三章物流配送中车辆调度决策模型的研究现状 3 1 车辆调度决策模型问题研究现状 车辆调度决策模型是物流配送中一个重要的组成部分，该模型负责管理各 种车辆、司机和路况等信息，根据一定的准则( 如效益，服务等) 把货物送到 指定的地点和用户手中。 车辆调度决策模型最原始的方法就是点对点的配送，即某一地方有需求， 则马上派一辆车装上相应的产品送到指定的地方，或者是派上一辆空车到指定 的地点拉货。这种方法是非常简单的，但是却浪费了大量的运力，要求配送中 心有很多的车辆以够调度，成本很高。 随着信息技术的发展和供应链管理的日益成熟，出现了基于快速反应( q r ， q u i c kr e s p o n s e ) 策略的车辆调度 1 3 l 。基于q r 的车辆调度是在信息掌握非常 充分的前提下实旌的，实施q r 策略后，各个连锁店的信息都是共享的，货物 不仅可以从配送中心发送，而且也可以从一个连锁店调到另一个连锁店，实现 库存共享，信息共享带来的另一好处就是可以实行共同配送，即一辆车可以装 载几个连锁店要求的货物。这样给车辆调度也带来了新的挑战。 还有一种是基于c p f r ( c o l l a b o r a t i v ep l a n n i n g ，f o r e c a s t i n ga n d r e p l e n i s h m e n t ，联合计划、预测与补货) 的车辆调度模型【14 】，c p f r 是q r 的高级阶段，是一种建立在贸易伙伴之间密切合作和标准业务流程基础上的经 营理念。连锁经营因为自身的特点，已具备实施c p f r 的条件。 车辆调度决策问题是一个多目标的决策问题，根据辅助决策对象的目标的 偏好，车辆调度决策模型可分为侠件模型、最小时限模型、普件模型、最低成 本模型和用户定义模型等【1 5 1 。本文研究的是最低成本模型。 在车辆调度模型研究中，通常都是把正向物流和反向物流分开考虑，最典 型的应用就是“送牛奶问题”。即先用一辆车装上牛奶挨家挨户送，然后再派一 辆车把瓶子回收，这样做导致了车辆出现单程空载的现象。 本文在研究车辆调度模型问题时，将正、反向物流放到一起统筹考虑，提 出了集成应用的思想。本文所指的反向物流不仅是指废旧品的